钼、镍对Fe-Cr系软磁合金抗蚀性及磁性能的影响

摘要

Fe-Cr系软磁合金是一种重要的抗蚀软磁材料，本文通过在Fe-13％Cr和Fe-17％Cr中添加不同含量的Mo和Ni元素，对合金的抗点蚀、盐雾腐蚀、浸泡腐蚀以及大气腐蚀的能力和相应的磁性能进行了系统、全面的研究。试验所得结果如下： 钼对Fe-Cr系软磁合金的耐腐蚀性和磁性的影响：Cr13系和Cr17系软磁合金中加入钼后，抗点蚀能力有大幅提高，腐蚀电流逐渐降低、维钝电流明显降减小。随钼含量的增加其钝化区明显扩大，并且点蚀电位也随着钼含量的增加大幅提高。合金抗盐雾及浸泡腐蚀的整体水平是随钼增加而升高的。两个系列的合金对于短期抗室内大气腐蚀的能力均很好。在Cr13和Cr17中以添加3.0％钼合金的抗蚀能力最强(点蚀电位分别为0.328V和0.631V，腐蚀率分别为0.0101g/m2h和0.0018g/m2h)。钼的添加对于合金的磁性能没有造成不好的影响，只要合理控制钼的含量并采用相应的热处理工艺其磁性能反而可以得到提高。Cr17Mo2钼经1100℃的最佳热处理其磁性能达到Bs4000=1.37T，Br=0.95T，Hc=24A/m，μm=17.9mH/m。 镍对Fe-Cr系软磁合金的耐腐蚀性和磁性的影响：Cr13系和Cr17系合金中加入镍后明显增强钝化膜稳定性，说明镍对合金抗点蚀有很大的作用。随着镍含量增加，腐蚀电位、腐蚀电流和维钝电流变化较小，而变化最突出的为点蚀电位。在Cr13系和Cr17系合金中抗盐雾及浸泡腐蚀的整体水平随铬含量增加而升高，并随镍含量的升高腐蚀速率不断降低。在Cr13系列中添加镍提高合金抗蚀能力要比在Cr17系列中明显。两个系列的合金对于短期抗室内大气腐蚀的能力均很好。Cr13Ni3和Cr13Ni5抗蚀能力最为优异(点蚀电位为0.405V和0.492V，腐蚀率分别为0.0129g/m2h和0.0145g/m2h)。Cr13系耐蚀软磁合金由于镍扩大了γ相区，添加少量镍时有细小的马氏体在铁素体晶界周围产生，随着镍含量的增加原来以铁素体为主的合金全部被片层状的马氏体组织代替，因此对于镍添加量大于0.5％的Cr13合金而言，磁性能均受到很大程度的破坏。Cr17软磁合金只要合理控制热处理工艺和镍含量其磁性能可以基本保持不变，即Cr17合金中添加少量镍(小于2.0％)，对磁性能的影响不大。Cr17Ni2最佳热处理温度：1100℃；磁性能：Bs4000=1.39T，Br=0.53T，Hc=33A/m，μm=7.0mH/m。

目录

文摘

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第一章前言

1.1材料腐蚀概述

1.1.1材料腐蚀的基本概念

1.1.2研究材料腐蚀的重要性

1.1.3金属腐蚀的分类

1.1.4金属在各种环境中的腐蚀

1.2金属耐蚀材料-不锈钢

1.2.1不锈钢的含义及分类

1.2.2铁素体不锈钢及分类

1.2.3铁素体不锈钢中的相

1.2.4铬元素对铁素体不锈钢组织性能的影响

1.2.5合金元素对铁素体不锈钢组织性能的影响

1.2.6铁素体不锈钢存在的主要问题

1.2.7铁素体不锈钢工艺性能

1.3磁性材料

1.3.1软磁材料的特点

1.3.2软磁材料的分类

1.3.3 Fe-Cr系软磁材料

1.3.4电磁阀简介

1.4本课题的目的和意义

第二章试验原理及方法

2.1金属腐蚀原理

2.1.1金属腐蚀的电化学原理

2.1.2金属的钝化

2.2样品制备

2.2.1冶炼过程

2.2.2成分分析

2.2.3锻造与轧制工艺过程

2.3抗腐蚀实验方法

2.3.1点腐蚀实验

2.3.2盐雾试验

2.3.3浸泡试验

2.3.4室内大气腐蚀试验

2.4磁性能测试

2.4.1试样

2.4.2热处理工艺

2.4.3静态软磁性测试方法

第三章Mo、Ni对合金腐蚀性的影响

3.1 Mo、Ni对点腐蚀的影响

3.1.1点腐蚀机理

3.1.2影响点蚀的主要因素

3.1.3试验数据及分析

3.1.4点蚀试验总结

3.2 Mo、Ni对盐雾腐蚀的影响

3.2.1中性盐雾试验

3.2.2试验数据及分析

3.2.3盐雾试验总结

3.3 Mo、Ni对浸泡腐蚀的影响

3.3.1试验数据及分析

3.3.2浸泡试验总结

3.4 Mo、Ni对室内大气腐蚀的影响

3.4.1试验过程

3.4.2观察过程

3.4.3大气试验总结

第四章Mo、Ni对合金磁性的影响

4.1元素钼对耐蚀软磁合金磁性能的影响

4.1.1元素钼对饱和磁感应强度的影响

4.1.2元素钼对矫顽力的影响

4.1.3元素钼对磁导率的影响

4.2镍对耐蚀软磁合金磁性能的影响

4.2.1元素镍对饱和磁感应强度的影响

4.2.2元素镍对矫顽力的影响

4.2.3元素镍对磁导率的影响

4.3显微组织分析

4.3.1添加Mo显微组织分析

4.3.2添加Ni显微组织分析

第五章结论

参考文献

致谢